RADIOTELESCÓPIO
Os radiotelescópios RAEGE movem-se de forma giratória em torno de dois eixos (azimute e elevação), atingindo velocidades de 12º/s e 6º/s, respetivamente. O design do radiotelescópio é do tipo ring-focus com um refletor principal parabólico de diâmetro 13,2 m.
O radiotelescópio foi instalado no topo de uma torre de betão que conta com dois níveis: o piso térreo para os armários com sistemas elétricos, e o primeiro andar para o enrolador de cabos. O radiotelescópio é totalmente controlável: existe um eixo em azimute para girar a estrutura ao longo do seu eixo vertical e um eixo de elevação para girar a parábola ao longo do eixo horizontal. Para além disso, o subrefletor é controlável através de um sistema hexapod. Dois sistemas de controlo por computador estão implementados de forma independente: um para o refletor principal (ACU – Antenna Control Unit) e outro para o subreflector (HCU – Hexapod Control Unit).
As principais características do radiotelescópio são:
- Alcance em azimute: aproximadamente 540º
- Alcance em elevação: 0-100º
- Diâmetro da parábola: 13.2m
- Diâmetro do subrefletor: 1.55m
- Distância do vértice da parábola principal ao eixo de elevação: 3.270m
- Máx. velocidade de rotação em azimute: 12º/s
- Máx. velocidade de rotação em elevação: 6º/s
A escolha por uma configuração ótica do radiotelescópio em ring-focus confere-lhe alta eficiência sem que haja reflexão para o feed do recetor alimentação, e sem que haja bloqueio no subrefletor.
Para radiotelescópios geodésicos, é essencial medir com precisão a posição da interseção dos eixos de azimute e elevação (ponto invariante). Para isso, o pilar central de betão da torre do radiotelescópio permite a instalação de um sistema de medição da altura localizado na interseção dos eixos e visível do exterior através de aberturas. Este sistema permite a monitorização de possíveis deformações na estrutura da torre.
RECEPTOR BANDA-LARGA VGOS
O receptor de ultra banda-larga VGOS cobre toda a banda de frequência de 2 a 14 GHz. Trata-se de um recetor criogénico arrefecido através de um circuito fechado de refrigeração com recurso a Hélio gasoso, atingindo temperaturas inferiores a 8ºK no estágio frio. O front-end consiste num dewar com um feed QRFH (Quadruple-Ridge Flared Horn), acopladores direcionais que injetam um sinal de calibração de ruído e calibração de fase, e dois amplificadores híbridos baixo-ruído (LNA – Low Noise Amplifiers) desenvolvidos nos laboratórios de Yebes. Os sinais de saída RF do dewar são enviados para conversores RF para fibra óptica, permitindo o transporte do sinal em fibra óptica até à sala de back-ends. Aqui o sinal é recebido e convertido em frequência, permitindo a seleção de 4 sub-bandas em dupla polarização na faixa entre 2 e 14 GHz para fornecer aos equipamentos de back-end que tratam da digitalização do sinal.
GRAVÍMETROS
Um pavilhão especial foi projetado para alojar os gravímetros. Dada a elevada sensibilidade destes instrumentos, é necessário ter controlo sobre o comportamento térmico do edifício (camara dupla com sistema de ar condicionado no exterior) e o comportamento estrutural (pilares de betão isolados; 7 pilares de betão para a instalação de instrumentos).
Os tipos de gravímetros instalados são:
- Gravímetro absoluto FG5: Neste gravímetro, uma massa de teste reflexiva em queda livre é deixada cair de forma sucessiva numa camara de vácuo que contém um sistema que gera franjas ópticas que podem ser detectadas na saída de um interferómetro. Este sinal é usado para determinar a aceleração gravitacional local.
- Gravímetro A10: É um gravímetro absoluto otimizado para aquisição rápida de dados, facilidade de uso e portabilidade em aplicações externas. O A10 permite operações de campo em condições adversas e em locais abertos ao ar livre sob sol, neve e vento.
- Gravímetro supercondutor relativo OSG (SG): Neste gravímetro SG, a levitação de uma massa de teste esférica num campo magnético ultra estável substitui as molas mecânicas encontradas nos gravímetros relativos mecânicos antigos. Os dados observacionais podem ser usados para a monitorização contínua da aceleração da gravidade de alta precisão para fenómenos geofísicos, como a reologia do manto, marés terrestres, interações sólidas entre Terra-oceanos-atmosfera, hidrologia e rotação da Terra.
ESTAÇÕES GNSS
O Observatório de Yebes dispõe de duas Estações permanentes GNSS, “YEBE” e “YEB1“, pertencentes à Rede Geodésica Nacional de Espanha de Estações de Referência GNSS (ERGNSS), formada por mais de 100 estações permanentes GNSS que se distribuem por todo o território de Espanhal. A Estação YEBE possui um receptor Trimble Net R9 e uma antena TRM29659. Esta estação faz parte da rede espanhola ERGNSS e também está incluída na rede EUREF Permanent GNSS, na rede International GNSS Service (IGS) e na rede TEIDE (Ilhas Canárias). A Estação YEB1 possui um receptor Leica GRX1200 e uma antena LEIAR25 e está integrada na rede espanhola ERGNSS.
As coordenadas destas estações são calculadas de forma precisa através de software específico. As estações estão equipadas com receptores geodésicos multifrequência, com capacidade de recepção de múltiplas constelações de satélites de navegação (GPS, GALILEO, GLONASS ou BeiDou) e antenas geodésicas do tipo “Choke Ring” com calibração de variação do centro de fase.
SLR
A construção da Estação SLR YLARA começou em maio de 2022 e foi concluída em julho de 2023. É composta pelos seguintes subsistemas principais:
- Edifício para instalação de sistemas e sala de controlo, acessos ao edifício e infraestruturas necessárias.
- Subsistemas de telescópio e cúpula.
- Sistema óptico: laser de estado sólido pulsado, detectores ópticos, sistema de calibração, bancada óptica e outros dispositivos como filtros, sistemas de foco, etc.
- Sistema de medição: gerador de faixa, temporizador de eventos, padrão de frequência, equipamento de teste.
- Software de controle, monitorização e observação.
- Sistemas de segurança externa (radares passivos, câmeras de vigilância) e segurança interna (equipamentos de proteção individual).
- Estação meteorológica.
Principais características da estação YLARA:
- Telescópio: Modelo RC700 customizado da Officina Stellare
- Diâmetro M1 700 mm, diâmetro de obstrução central 290 mm
- 3 focos Nasmyth
- Gama de operação em azimute: -270º / +270º
- Gama de operação em elevação: 90º, do horizonte ao zénite
- Velocidade: 12°/s para Az e El
- Cúpula Slit type de 5,3 m da Baader Planetarium:
- Poliéster reforçado com fibra de vidro + adaptador de anel de aço
- Abertura da cúpula: aba inferior horizontal e obturador
- Tamanho da abertura: 165 cm
- Pacote de sistema laser Passat:
- Tipo de laser: Nd:YAG
- Taxa de repetição de pulso: 1000 Hz
- Largura de pulso: 7 ps a 532 nm / 8,5 ps a 1064 nm
- Diâmetro do feixe < 1 mm
Um sistema SLR de última geração deve obedecer às seguintes características de desempenho estabelecidas pelo GGOS (Global Geodetic Observing System):
- Capacidade de alcançar satélites posicionados desde órbitas terrestres baixas (LEO, 400 km) até altitudes síncronas e satélites GNSS (42.000 km).
- Capacidade de funcionamento diurno e noturno.
- Precisão do foco para satélites geodésicos (LAGEOS) < 1 mm.
- Capacidade de pass interleaving.
- Calibração robusta, consistente e verificável < 1 mm.
- Capacidade de adquirir 600 passagens de cada satélite LAGEOS-1 e -2 ao longo de um ano.
- Capacidade de rastrear uma média de 3 segmentos de passagem com 3 pontos normais em cada segmento nas passagens LAGEOS.
- Transmissão rápida de dados após a conclusão de uma sessão.
Além das observações de satélites equipados com retrorrefletores, atualmente, diversas estações SLR estão a melhorar e modificar algumas das suas características de forma a permitir a realização de observações de detritos espaciais. A estação YLARA foi projetada para realizar este tipo de observações. Este é um aspecto importante da política actual da União Europeia (UE) e da Agência Espacial Europeia (ESA).
A Estação SLR do Observatório de Yebes possui as características e capacidades necessárias à sua integração na rede internacional de estações SLR (ILRS). Contribuirá igualmente para a determinação do Referencial Terrestre Internacional (ITRF), aumentando o número de observações de satélites geodésicos como LAGEOS ou LARES e de outros satélites localizados em órbitas elevadas como os satélites GNSS, incluindo satélites Galileo ou GPS.
LOCAL-TIE
A infraestrutura de local-tie atualmente instalada no Observatório de Yebes liga e referencia a localização das estações permanentes GNSS YEBE e YEB1 com o radiotelescópio de 40 m e o radiotelescópio RAEGE de 13,2 m. Em 2024 está prevista a construção de novos pilares para juntar a estação SLR YLARA à rede de local-tie.
